El material de construcción es el material utilizado para la construcción . Muchas sustancias naturales, como arcilla , rocas , arena, madera e incluso ramitas y hojas, se han utilizado para construir edificios y otras estructuras, como puentes . Aparte de los materiales naturales, se utilizan muchos productos fabricados por el hombre, algunos más y otros menos sintéticos. La fabricación de materiales de construcción es una industria establecida en muchos países y el uso de estos materiales generalmente se segmenta en oficios especializados específicos, como carpintería , aislamiento , plomería y techado . Proporcionan la composición de hábitats y estructuras , incluidas las casas . [1]
A lo largo de la historia, hay tendencias en los materiales de construcción que pasan de ser naturales a volverse más compuestos y fabricados por el hombre ; biodegradable a imperecedero; indígena (local) a ser transportado globalmente; reparable a desechable; elegido por mayores niveles de seguridad contra incendios y mejor resistencia sísmica . Estas tendencias tienden a aumentar los costos económicos, ecológicos, energéticos y sociales iniciales y de largo plazo de los materiales de construcción.
El costo económico inicial de los materiales de construcción es el precio de compra. Esto es a menudo lo que rige la toma de decisiones sobre qué materiales utilizar. A veces las personas toman en consideración el ahorro de energía o la durabilidad de los materiales y ven el valor de pagar un costo inicial más alto a cambio de un costo de vida más bajo. Por ejemplo, la instalación de un techo de tejas asfálticas cuesta menos que la de un techo de metal, pero el techo de metal durará más, por lo que el costo de vida útil es menor por año. Algunos materiales pueden requerir más cuidado que otros, mantener los costos específicos de algunos materiales también puede influir en la decisión final. Los riesgos al considerar el costo de vida útil de un material son si el edificio sufre daños, como por incendio o viento, o si el material no es tan duradero como se anuncia. Se debe tener en cuenta el costo de los materiales para asumir el riesgo de comprar materiales combustibles para prolongar su vida útil. Se dice que, "si hay que hacer, hay que hacerlo bien".
Los costos de la contaminación pueden ser macro y micro. La macrocontaminación ambiental de las industrias de extracción de las que dependen los materiales de construcción, como la minería, el petróleo y la tala, produce daños ambientales en su origen y en el transporte de las materias primas, la fabricación, el transporte de los productos, la venta minorista y la instalación. Un ejemplo del microaspecto de la contaminación es la emisión de gases de los materiales de construcción en el edificio o la contaminación del aire interior . Los materiales de construcción de la Lista Roja son materiales que se consideran dañinos. También la huella de carbono , el conjunto total de emisiones de gases de efecto invernadero producidas en la vida del material. Un análisis del ciclo de vida también incluye la reutilización , el reciclaje o la eliminación de residuos de construcción . Dos conceptos en la construcción que explican la economía ecológica de los materiales de construcción son la construcción sustentable y el desarrollo sustentable .
Los costos de energía iniciales incluyen la cantidad de energía consumida para producir, entregar e instalar el material. El costo energético a largo plazo son los costos económicos, ecológicos y sociales de continuar produciendo y entregando energía al edificio para su uso, mantenimiento y eventual eliminación. La energía incorporada inicial de una estructura es la energía consumida para extraer, fabricar, entregar e instalar los materiales. La energía incorporada durante toda la vida continúa creciendo con el uso, mantenimiento y reutilización/reciclado/eliminación de los propios materiales de construcción y cómo los materiales y el diseño ayudan a minimizar el consumo de energía de la estructura durante toda la vida.
Los costos sociales son los daños y la salud de las personas que producen y transportan los materiales y los posibles problemas de salud de los ocupantes del edificio si hay problemas con la biología del edificio. La globalización ha tenido impactos significativos en las personas, tanto en términos de empleos, habilidades y autosuficiencia que se pierden cuando se cierran las instalaciones de fabricación como en los aspectos culturales de dónde se abren nuevas instalaciones. Algunos aspectos del comercio justo y los derechos laborales son costos sociales de la fabricación global de materiales de construcción.
Los materiales de origen biológico (especialmente los materiales de origen vegetal) se utilizan en una variedad de aplicaciones de construcción, incluidos materiales de carga, relleno, aislamiento y enlucido. [2] Estos materiales varían en estructura dependiendo de la formulación utilizada. [2] [3] Las fibras vegetales se pueden combinar con aglutinantes y luego usarse en la construcción para proporcionar funciones térmicas, hídricas o estructurales. El comportamiento del hormigón a base de fibra vegetal se rige principalmente por la cantidad de fibra que constituye el material. Varios estudios han demostrado que aumentar la cantidad de estas partículas vegetales aumenta la porosidad, la capacidad amortiguadora de la humedad y el contenido máximo de agua absorbida, por un lado, mientras que disminuye la densidad, la conductividad térmica y la resistencia a la compresión, por el otro.
Los materiales de origen vegetal se derivan en gran medida de recursos renovables y utilizan principalmente coproductos de la agricultura o la industria maderera. Cuando se utilizan como materiales aislantes, la mayoría de los materiales de base biológica exhiben (a diferencia de la mayoría de otros materiales aislantes) un comportamiento higroscópico, combinando una alta permeabilidad al vapor de agua y regulación de la humedad. [4]
Las estructuras de arbustos se construyen enteramente a partir de partes de plantas y se utilizaron en culturas primitivas como los nativos americanos y [5] los pueblos pigmeos de África. [6] Estos están construidos principalmente con ramas, ramitas y hojas, y corteza, similar a la cabaña de un castor . Estos recibieron diversos nombres: wikiups , lean-tos, etc.
Una extensión de la idea de construcción con cepillo es el proceso de adobe y adobe en el que se utilizan suelos arcillosos o estiércol , generalmente de vaca , para rellenar y cubrir una estructura de cepillo tejido. Esto le da a la estructura más masa térmica y resistencia. La acacia y el barro es una de las técnicas de construcción más antiguas. [7] Muchos edificios antiguos con estructura de madera incorporan adobe y barro como muros sin carga entre los marcos de madera.
Los pueblos inuit utilizaban nieve y ocasionalmente hielo [8] para iglús y la nieve se utiliza para construir un refugio llamado quinzhee . El hielo también se ha utilizado en hoteles de hielo como atracción turística en los climas del norte. [9]
Las construcciones a base de arcilla suelen ser de dos tipos distintos. Una es cuando las paredes se hacen directamente con la mezcla de barro y la otra son las paredes construidas apilando bloques de construcción secados al aire llamados ladrillos de barro .
Otros usos de la arcilla en la construcción se combinan con pajitas para crear arcilla ligera , acacia y barro , y yeso de barro .
Las paredes colocadas en húmedo, o húmedas, se fabrican utilizando la mezcla de barro o arcilla directamente sin formar bloques y secarlos primero. La cantidad y el tipo de cada material en la mezcla utilizada dan lugar a diferentes estilos de edificios. El factor decisivo suele estar relacionado con la calidad del suelo utilizado. Generalmente se emplean mayores cantidades de arcilla en la construcción con mazorca , mientras que el suelo bajo en arcilla generalmente se asocia con la construcción de casas o techos de césped . Los otros ingredientes principales incluyen más o menos arena / grava y paja /hierba. La tierra apisonada es una forma antigua y nueva de crear muros, que alguna vez se hicieron compactando a mano suelos arcillosos entre tablas; hoy en día se utilizan formas y compresores neumáticos mecánicos . [10]
El suelo, y especialmente el arcilloso, proporciona una buena masa térmica ; es muy bueno para mantener las temperaturas a un nivel constante. Las casas construidas con tierra tienden a ser naturalmente frescas en el calor del verano y cálidas en el clima frío. La arcilla retiene el calor o el frío y lo libera durante un período de tiempo como la piedra. Las paredes de tierra cambian de temperatura lentamente, por lo que aumentar o disminuir artificialmente la temperatura puede utilizar más recursos que, por ejemplo, una casa construida de madera, pero el calor/frío permanece por más tiempo. [10]
Las personas que construyeron principalmente con tierra y arcilla, como mazorca, césped y adobe, crearon casas que se han construido durante siglos en Europa occidental y septentrional, Asia y el resto del mundo, y que se siguen construyendo, aunque en una escala más pequeña. Algunos de estos edificios han permanecido habitables durante cientos de años. [11] [12]
Los ladrillos de barro , también conocidos por su nombre español de adobe, son materiales de construcción antiguos con evidencia que se remonta a miles de años antes de Cristo. Los bloques de tierra comprimida son un tipo de ladrillo más moderno que se utiliza con mayor frecuencia para la construcción en la sociedad industrializada, ya que los bloques de construcción pueden fabricarse fuera del sitio en una ubicación centralizada en una fábrica de ladrillos y transportarse a múltiples ubicaciones de construcción. Estos bloques también se pueden monetizar y vender más fácilmente.
Los ladrillos de barro estructurales casi siempre se fabrican con arcilla; a menudo, los únicos ingredientes utilizados son tierra arcillosa y un aglutinante, pero otros ingredientes pueden incluir arena, cal, hormigón, piedra y otros aglutinantes . El bloque formado o comprimido luego se seca al aire y se puede colocar en seco o con mortero o barbotina de arcilla .
La arena se utiliza con cemento y, a veces, con cal , para fabricar mortero para trabajos de albañilería y yeso . También se utiliza arena como parte de la mezcla de hormigón. Un importante material de construcción de bajo costo en países con suelos con alto contenido de arena es el bloque Sandcrete , que es más débil pero más barato que los ladrillos de arcilla cocida. [13]
Las estructuras rocosas han existido desde que la historia tiene memoria. Es el material de construcción más duradero disponible y, por lo general, está disponible fácilmente. Hay muchos tipos de rocas, con diferentes atributos que las hacen mejores o peores para usos particulares. La roca es un material muy denso por lo que brinda mucha protección; su principal inconveniente como material de construcción es su peso y la dificultad para trabajarlo. Su densidad energética es tanto una ventaja como una desventaja. La piedra es difícil de calentar sin consumir una cantidad considerable de energía pero, una vez caliente, su masa térmica significa que puede retener el calor durante períodos de tiempo útiles. [14]
Se han construido muros de piedra seca y cabañas desde que el hombre puso una piedra sobre otra. Con el tiempo, se utilizaron diferentes formas de mortero para unir las piedras, siendo el cemento el más común ahora.
Las tierras altas cubiertas de granito del Parque Nacional de Dartmoor (Reino Unido), por ejemplo, proporcionaron amplios recursos a los primeros colonos. Las cabañas circulares se construyeron a partir de rocas de granito sueltas durante el Neolítico y principios de la Edad del Bronce , y se estima que todavía se pueden ver los restos de unas 5.000 en la actualidad. El granito siguió utilizándose durante todo el período medieval (ver Casa comunal de Dartmoor ) y hasta los tiempos modernos. La pizarra es otro tipo de piedra, comúnmente utilizada como material para techos en el Reino Unido y otras partes del mundo donde se encuentra.
Se pueden ver edificios de piedra en la mayoría de las ciudades importantes, y algunas civilizaciones construyeron predominantemente con piedra, como las pirámides egipcias y aztecas y las estructuras de la civilización inca .
La paja es uno de los materiales de construcción más antiguos que se conocen. "Paja" es otra palabra para "hierba"; la hierba es un buen aislante y se cosecha fácilmente. Muchas tribus africanas han vivido en casas hechas completamente de pasto y arena durante todo el año. En Europa, los techos de paja en las casas alguna vez prevalecieron, pero el material perdió popularidad a medida que la industrialización y la mejora del transporte aumentaron la disponibilidad de otros materiales. Hoy, sin embargo, la práctica está experimentando un resurgimiento. En los Países Bajos, por ejemplo, muchos edificios nuevos tienen tejados de paja con tejas especiales en la parte superior.
La madera se ha utilizado como material de construcción desde hace miles de años en su estado natural. Hoy en día, la madera artificial se está volviendo muy común en los países industrializados.
La madera es un producto de los árboles , y a veces de otras plantas fibrosas , que se utilizan con fines de construcción cuando se cortan o prensan para obtener madera aserrada y de madera, como tablas, tablones y materiales similares. Es un material de construcción genérico y se utiliza para construir casi cualquier tipo de estructura en la mayoría de los climas. La madera puede ser muy flexible bajo cargas, manteniendo la fuerza mientras se dobla, y es increíblemente fuerte cuando se comprime verticalmente. Hay muchas cualidades diferentes para los diferentes tipos de madera, incluso entre las mismas especies de árboles. Esto significa que especies específicas son más adecuadas para diversos usos que otras. Y las condiciones de crecimiento son importantes para decidir la calidad.
"Madera" es el término utilizado para fines de construcción, excepto que el término "madera" se utiliza en los Estados Unidos. La madera en bruto (un tronco, un tronco, un tronco) se convierte en madera cuando la madera ha sido "convertida" (aserrada, tallada, partida) en forma de troncos mínimamente procesados apilados uno encima del otro , construcción de estructuras de madera y estructuras livianas. construcción . Los principales problemas de las estructuras de madera son el riesgo de incendio y los problemas relacionados con la humedad. [ cita necesaria ]
En los tiempos modernos, la madera blanda se utiliza como material a granel de menor valor, mientras que la madera dura se utiliza habitualmente para acabados y muebles. Históricamente, las estructuras de estructura de madera se construían con roble en Europa occidental; recientemente, el abeto Douglas se ha convertido en la madera más popular para la mayoría de los tipos de construcción estructural.
Muchas familias o comunidades, en zonas rurales, tienen un terreno arbolado personal en el que la familia o la comunidad cultivarán y cosecharán árboles para construir o vender. Estos lotes tienden a gustar de un jardín. Esto era mucho más frecuente en la época preindustrial, cuando existían leyes sobre la cantidad de madera que se podía cortar en cualquier momento para garantizar que hubiera un suministro de madera para el futuro, pero sigue siendo una forma viable de agricultura.
Los ladrillos se fabrican de manera similar a los ladrillos de adobe, excepto que sin el aglutinante fibroso, como la paja, y se cuecen ("queman" en una abrazadera de ladrillo o en un horno ) después de que se hayan secado al aire para endurecerlos permanentemente. Los ladrillos de arcilla cocidos en horno son un material cerámico . Los ladrillos cocidos pueden ser macizos o tener cavidades huecas para facilitar el secado y hacerlos más ligeros y fáciles de transportar. Los ladrillos individuales se colocan unos sobre otros en hileras con mortero . Se utilizan hiladas sucesivas para la construcción de muros, arcos y otros elementos arquitectónicos. Las paredes de ladrillo cocido suelen ser sustancialmente más delgadas que las de cob/adobe y, al mismo tiempo, mantienen la misma resistencia vertical. Requieren más energía para crearse, pero son más fáciles de transportar y almacenar, y son más livianos que los bloques de piedra. Los romanos utilizaron ampliamente ladrillo cocido de una forma y tipo que ahora se llama ladrillos romanos . [15] La construcción con ladrillos ganó mucha popularidad a mediados del siglo XVIII y al XIX. Esto se debió a menores costos con aumentos en la fabricación de ladrillos [16] y la seguridad contra incendios en ciudades cada vez más pobladas.
El bloque de hormigón complementó o reemplazó a los ladrillos cocidos a finales del siglo XX y se utilizó a menudo para las partes internas de las paredes de mampostería y por sí solos.
Las tejas de arcilla estructural (bloques de arcilla) son de arcilla o terracota y normalmente están perforadas con agujeros.
Los compuestos aglomerados con cemento están hechos de pasta de cemento hidratada que une madera, partículas o fibras para formar componentes de construcción prefabricados. Como aglutinantes se han utilizado diversos materiales fibrosos, incluidos papel , fibra de vidrio y fibra de carbono .
La madera y las fibras naturales están compuestas de diversos compuestos orgánicos solubles como carbohidratos , glucósidos y fenólicos. Se sabe que estos compuestos retardan el fraguado del cemento. Por lo tanto, antes de utilizar una madera para fabricar compuestos aglomerados con cemento, se evalúa su compatibilidad con el cemento.
La compatibilidad de madera-cemento es la relación entre un parámetro relacionado con la propiedad de un compuesto de madera-cemento y la de una pasta de cemento pura. La compatibilidad a menudo se expresa como un valor porcentual. Para determinar la compatibilidad madera-cemento se utilizan métodos basados en diferentes propiedades, tales como características de hidratación, resistencia, unión interfacial y morfología. Los investigadores utilizan varios métodos, como la medición de las características de hidratación de una mezcla de cemento y agregado; [17] [18] [19] la comparación de las propiedades mecánicas de las mezclas de cemento y agregados [20] [21] y la evaluación visual de las propiedades microestructurales de las mezclas de madera y cemento. [22] Se ha descubierto que la prueba de hidratación midiendo el cambio en la temperatura de hidratación con el tiempo es el método más conveniente. Recientemente, Karade et al. [23] han revisado estos métodos de evaluación de la compatibilidad y han sugerido un método basado en el "concepto de madurez", es decir, teniendo en cuenta tanto el tiempo como la temperatura de la reacción de hidratación del cemento. Trabajos recientes sobre el envejecimiento de materiales lignocelulósicos en la pasta de cemento mostraron hidrólisis de hemicelulosas y lignina [24] que afecta la interfaz entre las partículas o fibras y el hormigón y provoca degradación. [25]
Los ladrillos se colocaban con mortero de cal desde la época de los romanos hasta que fueron reemplazados por mortero de cemento Portland a principios del siglo XX. Los bloques de cemento a veces también se rellenan con lechada o se cubren con una capa de enlucido .
El hormigón es un material de construcción compuesto elaborado a partir de la combinación de agregados y un aglutinante como el cemento . La forma más común de hormigón es el hormigón de cemento portland, que se compone de áridos minerales (generalmente grava y arena ), cemento portland y agua .
Después de mezclarlo, el cemento se hidrata y eventualmente se endurece hasta convertirse en un material parecido a una piedra. Cuando se utiliza en sentido genérico, este es el material al que se hace referencia con el término "hormigón".
Para una construcción de hormigón de cualquier tamaño, como el hormigón tiene una resistencia a la tracción bastante baja , generalmente se refuerza con varillas o barras de acero (conocidas como barras de refuerzo ). Este hormigón armado se denomina entonces hormigón armado . Para minimizar las burbujas de aire que debilitarían la estructura, se utiliza un vibrador para eliminar el aire que ha quedado atrapado cuando se vierte la mezcla de hormigón líquido alrededor de los herrajes. El hormigón ha sido el material de construcción predominante en la era moderna debido a su longevidad, formabilidad y facilidad de transporte. Los avances recientes, como los encofrados de hormigón aislante , combinan el encofrado de hormigón y otros pasos de construcción (instalación de aislamiento). Todos los materiales deben tomarse en las proporciones requeridas como se describe en las normas.
La tienda es el hogar elegido por los grupos nómadas de todo el mundo. Dos tipos muy conocidos son el tipi cónico y la yurta circular . La tienda de campaña ha resurgido como una importante técnica de construcción con el desarrollo de la arquitectura tensada y los tejidos sintéticos. Los edificios modernos pueden estar hechos de materiales flexibles, como membranas de tela , y sostenidos por un sistema de cables de acero, rígidos o internos, o por presión de aire.
Recientemente, se ha utilizado poliestireno sintético o espuma de poliuretano en combinación con materiales estructurales, como el hormigón. Es liviano, fácil de moldear y un excelente aislante. La espuma se utiliza generalmente como parte de un panel estructural aislado , en el que la espuma se intercala entre madera, cemento o encofrados aislantes de hormigón.
La fabricación de vidrio se considera una forma de arte, así como un proceso o material industrial.
Desde la invención del vidrio se han utilizado ventanas transparentes para cubrir pequeñas aberturas en un edificio. Los paneles de vidrio brindaron a los humanos la capacidad de dejar entrar luz a las habitaciones y, al mismo tiempo, mantener afuera las inclemencias del tiempo.
El vidrio se elabora generalmente a partir de mezclas de arena y silicatos , en una estufa a fuego muy caliente llamada horno , y es muy quebradizo. A menudo se incluyen aditivos en la mezcla utilizada para producir vidrio con matices de colores o características diversas (como vidrio a prueba de balas o bombillas).
El uso del vidrio en edificios arquitectónicos se ha vuelto muy popular en la cultura moderna. Los " muros cortina " de vidrio se pueden utilizar para cubrir toda la fachada de un edificio, o se pueden utilizar para abarcar una amplia estructura de techo en un " marco espacial ". Sin embargo, estos usos requieren algún tipo de marco para mantener juntas las secciones de vidrio, ya que el vidrio en sí mismo es demasiado frágil y requeriría un horno demasiado grande para abarcar áreas tan grandes por sí solo.
Los ladrillos de vidrio se inventaron a principios del siglo XX.
El hormigón de yeso es una mezcla de yeso y mechas de fibra de vidrio . Aunque el yeso y las fibras de yeso se han utilizado durante muchos años, especialmente para techos, no fue hasta principios de la década de 1990 que se realizaron estudios serios sobre la resistencia y las cualidades de un sistema de pared Rapidwall, utilizando una mezcla de yeso y mechas de fibra de vidrio de 300 mm más. fue investigado. Con una gran cantidad de yeso (FGD y fosfoyesos de origen natural y subproducto químico) disponible en todo el mundo, los productos de construcción a base de hormigón de yeso, que son totalmente reciclables, ofrecen importantes beneficios medioambientales.
El metal se utiliza como marco estructural para edificios más grandes, como rascacielos , o como revestimiento de superficies externas. Hay muchos tipos de metales utilizados para la construcción. El metal ocupa un lugar muy destacado en estructuras prefabricadas como la cabaña Quonset , y se puede ver utilizado en la mayoría de las ciudades cosmopolitas. Se requiere una gran cantidad de trabajo humano para producir metal, especialmente en las grandes cantidades necesarias para las industrias de la construcción. La corrosión es el principal enemigo del metal cuando se trata de longevidad.
El término plástico cubre una gama de productos orgánicos de condensación o polimerización sintéticos o semisintéticos que pueden moldearse o extruirse en objetos, películas o fibras . Su nombre se deriva de que en su estado semilíquido son maleables, o tienen la propiedad de plasticidad . Los plásticos varían enormemente en cuanto a tolerancia al calor, dureza y resiliencia. Combinada con esta adaptabilidad, la uniformidad general de composición y ligereza de los plásticos garantiza su uso en casi todas las aplicaciones industriales actuales. Los plásticos de alto rendimiento como el ETFE se han convertido en un material de construcción ideal debido a su alta resistencia a la abrasión e inercia química. Los edificios notables que lo caracterizan incluyen: el Centro Acuático Nacional de Beijing y los biomas del Proyecto Edén . [26]
Los papeles y membranas de construcción se utilizan por muchas razones en la construcción. Uno de los papeles de construcción más antiguos es el papel de resina roja , que se sabía que se usaba antes de 1850 y se usaba como capa base en paredes exteriores, techos y pisos y para proteger un lugar de trabajo durante la construcción. El papel alquitranado se inventó a finales del siglo XIX y se utilizó para fines similares al papel de colofonia y para tejados de grava . El papel alquitranado ha dejado de utilizarse en gran medida y ha sido sustituido por el papel de fieltro asfáltico . El papel de fieltro ha sido reemplazado en algunos usos por contrapisos sintéticos, particularmente en techos por contrapisos sintéticos y revestimientos por revestimientos para casas .
Existe una amplia variedad de membranas impermeabilizantes y a prueba de humedad que se utilizan para techos, impermeabilización de sótanos y geomembranas .
Los ladrillos de arcilla cocida se utilizan desde la época de los romanos. Se utilizan tejas especiales para techos, revestimientos, pisos, techos, tuberías, revestimientos de humos y más.
Una categoría relativamente nueva de materiales de construcción, los materiales de construcción vivos son materiales compuestos o creados por un organismo vivo; o materiales que se comportan de una manera que recuerda a los mismos. Los posibles casos de uso incluyen materiales autorreparables y materiales que se replican (reproducen) en lugar de fabricarse.
En el mercado , el término "productos de construcción" a menudo se refiere a partículas o secciones prefabricadas hechas de diversos materiales, que se instalan en herrajes arquitectónicos y piezas decorativas de un edificio. La lista de productos de construcción excluye los materiales de construcción utilizados para construir la arquitectura del edificio y los accesorios de soporte, como ventanas, puertas, gabinetes, componentes de carpintería , etc. Los productos de construcción, más bien, soportan y hacen que los materiales de construcción funcionen de manera modular .
"Productos de construcción" también puede referirse a los elementos utilizados para ensamblar dicho hardware, como calafateo , pegamentos , pintura y cualquier otra cosa comprada con el fin de construir un edificio.
Para facilitar y optimizar el uso de nuevos materiales y tecnologías actualizadas, se están llevando a cabo investigaciones en curso para mejorar la eficiencia, la productividad y la competitividad en los mercados mundiales. [ cita necesaria ]
La investigación y el desarrollo de materiales pueden ser comerciales, académicos o ambos, y pueden realizarse a cualquier escala. Un ejemplo de una instalación de creación de prototipos de materiales de construcción es la Forty Walls House de código abierto en Australia, donde se están creando prototipos y probando rápidamente hasta 40 nuevos materiales sostenibles simultáneamente en un edificio que está permanentemente ocupado y monitoreado. [27]
La creación rápida de prototipos permite a los investigadores desarrollar y probar materiales rápidamente, realizar ajustes y resolver problemas durante el proceso. En lugar de desarrollar materiales teóricamente y luego probarlos, sólo para descubrir fallas fundamentales, los prototipos rápidos permiten un desarrollo y pruebas comparativamente rápidos, acortando el tiempo de comercialización de nuevos materiales a cuestión de meses, en lugar de años. [28]
En 2017, los edificios y la construcción en conjunto consumieron el 36% de la energía final producida a nivel mundial y fueron responsables del 39% de las emisiones globales de CO2 relacionadas con la energía . [29] Sólo la participación del sector de la construcción fue del 6% y el 11% respectivamente. El consumo de energía durante la producción de materiales de construcción contribuye de manera dominante a la participación general de la industria de la construcción, principalmente debido al uso de electricidad durante la producción. La energía incorporada de los materiales de construcción relevantes en los EE. UU. se proporciona en la siguiente tabla. [30]
